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Una nave espacial impulsada por Warp más rápida que la luz puede ser posible

Una nave espacial impulsada por Warp más rápida que la luz puede ser posible


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Eso es. Has decidido que 2020 ha sido suficiente. Has creado una nave espacial y has tomado la decisión de partir hacia el planeta habitable más cercano. Ninguno de los vecinos cercanos potencialmente habitables tradicionales como Marte, Venus o Titán pasará el corte. En lugar de arriesgarse a vivir más catástrofes de 2020, su mejor opción es volar a uno de nuestros vecinos interestelares más cercanos. En 2017, los astrónomos informaron que nuestro vecino más cercano, Proxima Centauri, tiene varios exoplanetas potencialmente habitables. Parece que este puede ser su próximo destino. Sin embargo, ¿cuánto tiempo le llevará llegar a su nuevo hogar con nuestra tecnología actual? Como referencia, considere que el cohete Saturno V que lanzó la nave espacial Apolo 11 al espacio viajó a poco más de 40.000 kilómetros por hora.

Sin embargo, supongamos que su nave espacial puede alcanzar la misma velocidad máxima que la sonda solar Parker, justo debajo 700.000 kilómetros por hora. ¿Cuánto tiempo tardarás en llegar a Proxima Centauri, que se encuentra aproximadamente a 4,2 años luz de la Tierra? ¿Unos pocos meses? ¿Años? ¿Décadas? Suponiendo que pueda viajar tan rápido como la sonda solar Parker, tomaría aproximadamente 6.600 años para llegar a tu destino. Ninguna cantidad de juego te mantendrá entretenido durante tanto tiempo, dado que has encontrado una manera de sobrevivir. Digamos, si solo pudieras viajar a la velocidad de la nave espacial Apolo 11, te llevaría 113.000 años para llegar a Proxima Centauri.

Para comprender los impulsos warp, debe comprender la velocidad de la luz

Quizás tengamos una solución a su enigma. Un impulso warp. Antes incluso de saltar a la velocidad de la deformación, es necesario comprender completamente el tamaño masivo de nuestro universo y el concepto de años luz.

Como el universo es inimaginablemente grande, los investigadores tienden a usar años luz para describir la distancia entre los objetos. En resumen, un año luz es la distancia que recorre la luz en un año terrestre. La luz es lo más rápido de nuestro universo, viajando a una velocidad de aproximadamente 186,000 millas o 300.000 km por segundo. Un año luz son aproximadamente 6 billones de millas o 9 billones de kilómetros. Si quisieras viajar a algo un poco más cercano como el Sol, necesitarías 8.3 minutos para llegar a su destino viajando a la velocidad de la luz.

Sin embargo, si quisieras ir a nuestra gran galaxia más cercana, Andrómeda, te llevaría 2,5 millones de años luz. Incluso si los humanos pudieran crear una nave que pudiera viajar a la velocidad de la luz, nuestros destinos potenciales aún serían limitados. Mucho más fácil, pero todavía molesto. Como dijimos, el universo es inimaginablemente grande. Sin embargo, ¿podríamos crear una nave que viaje más rápido que la luz? Aunque esto suena como algo sacado de su programa o película de ciencia ficción favorita, un impulso warp puede no ser tan poco realista como se pensaba.

De hecho, puede ser crucial para nuestra supervivencia. "No creo que la raza humana sobreviva los próximos mil años, a menos que nos extendamos al espacio. Hay demasiados accidentes que pueden ocurrirle a la vida en un solo planeta. Pero soy optimista. Llegaremos a las estrellas ", dijo el difunto Stephen Hawking.

17 DATOS SOBRE LOS VIAJES INTERESTELARES QUE HAN QUE SUEÑAS CON EL ESPACIO

The Warp Drive en la ciencia ficción

En la legendaria franquicia de películas y programas de televisión de Star Trek, la tecnología warp drive se describió como una máquina diseñada "para manipular el espacio, para violar las leyes del movimiento. Cometes el más mínimo error, colapsarás el campo warp, aplastarás este barco."

Suena bien, ¿verdad?

Básicamente, una unidad warp permite a los exploradores espaciales viajar más rápido que la velocidad de la luz. En Star Trek, funcionó generando "campos de deformación" para formar una burbuja subespacial que envolvía la nave estelar, distorsionando el continuo espacio-tiempo local y moviendo la nave estelar a velocidades que podrían exceder significativamente la velocidad de la luz. Este dispositivo ficticio del siglo XXIV hace posible toda la exploración y el comercio interestelar en Star Trek. Sin embargo, ¿qué pasa en la realidad?

Warp speed adelante: ¿Qué es un warp drive?

Como se mencionó, en nuestro mundo ficticio, un impulso warp nos permitiría manipular el espacio-tiempo en sí, aprovechando literalmente una laguna en la física para movernos más rápido que la luz. Lo más parecido a una unidad warp real se conoce como Alcubierre Warp Drive, que sigue siendo solo una construcción teórica. Se basa en un artículo de física altamente especulativo publicado en 1994 por el físico mexicano Miguel Alcubierre, quien propuso una solución supuestamente válida de cómo interactúan el espacio-tiempo y la energía.

¿Por qué haríamos algo como esto? Puede agradecer a Einstein. La teoría especial de la relatividad de Albert Einstein ha impulsado nuestra comprensión del universo durante más de un siglo. Los científicos han estado operando bajo las restricciones impuestas por un universo relativista. Una de estas restricciones propuestas se centra en la idea de que la velocidad de la luz es un límite de velocidad universal irrompible.

Esto significa que cosas como los viajes espaciales más rápidos que la luz son imposibles. ¿La respuesta de Alcubierre? Él cree que doblar el espacio-tiempo podría ser la solución. ¿Cómo funcionaría eso?

¿Cómo funcionaría su unidad warp?

Volvamos al ejemplo de nuestro viaje espacial a Proxima Centauri. En este caso, en lugar de tener una nave espacial estándar, tenemos una nave nueva y mejorada con la tecnología warp drive de Alcubierre instalada. ¿Cómo funcionaría? En pocas palabras, mientras su nave viaja a Proxima Centauri, haría que el espacio delante de ella se contrajera mientras que el espacio detrás de ella se expandiría. Su nave se movería en el espacio-tiempo dentro de una burbuja, o lo que se conoce como una "burbuja de deformación" de espacio plano.

La solución a las ecuaciones de campo de Einstein que permitiría este viaje a velocidad de deformación se llama "métrica de Alcubierre". Imagínese que usted y su compañero de habitación recogieron la sábana de su cama y la enderezaron, sosteniendo cada esquina de modo que quedara suspendida sobre la cama, completamente plana y estable. Si dejara caer una bola de cristal redonda y la dejara reposar sobre esta hoja, crearía una sangría, "doblando" la tela. Esta va a ser su nave espacial dentro de su burbuja de deformación, y la hoja es el espacio-tiempo. Nuestra nave espacial no solo está haciendo mella en el espacio; está atrayendo parte del espacio-tiempo hacia él (expandiéndose) y empujando el espacio-tiempo detrás de él (contrayéndose).

Como lo describe Matt Williams de Universe Today, "Dado que la nave no se mueve dentro de esta burbuja, sino que se transporta a medida que la región se mueve, los efectos relativistas convencionales, como la dilatación del tiempo, no se aplicarían. Por lo tanto, las reglas del espacio-tiempo y las leyes de la relatividad no serían violadas en el sentido convencional ".

Nuestro barco no está violando las ecuaciones de Einstein gracias a la "métrica de Alcubierre". Este fenómeno le daría propiedades especiales a nuestra nave espacial única. Podríamos llegar a nuestro destino más rápido dentro de nuestra burbuja que un rayo de luz viajando fuera de nuestra burbuja warp. Curiosamente, el tejido del espacio-tiempo no está limitado por la velocidad de la luz como propone Einstein.

Hay algunos problemas con Warp Drive

¿Qué tipo de nave espacial necesitaríamos crear para hacer esto? Necesitaríamos crear una nave espacial con forma de balón de fútbol con un anillo masivo rodeándola para que nuestro viaje sea más rápido que la luz. Piense en la enorme nave presentada en Interstellar o incluso en 2001: Space Odyssey. El anillo que rodea la nave estaría hecho de "materia exótica" que haría que el espacio-tiempo se deformara a su alrededor, creando el escenario descrito anteriormente. Volviendo a nuestra explicación de la burbuja de deformación, podríamos viajar unas diez veces la velocidad de la luz.

Entonces, ¿por qué no financiamos esto? Para construir una nave espacial lo suficientemente poderosa como para deformarse, el espacio-tiempo tendría que ser enorme. La cantidad mínima de energía requerida sería aproximadamente igual a la masa-energía del planeta Júpiter.

Sin embargo, recientemente los científicos han cambiado de opinión. ¿Podria ser posible?

Harold "Sonny" White, del Centro Espacial Johnson de la NASA, dice: "Hay esperanza". En el Simposio de la nave estelar de los 100 años, una reunión para discutir los vuelos espaciales interestelares, habló sobre la posibilidad de crear una unidad warp de Alcubierre. Inicialmente, se creía que el anillo de nuestro barco debía ser un círculo perfecto, lo que complicaba aún más su diseño. Sin embargo, los nuevos cálculos de White proponen que el anillo que rodea nuestro barco tenga más forma de rosquilla.

Esto podría impulsar una nave espacial con la masa-energía de la sonda Voyager 1. Incluso más recientemente, un informe publicado por la NASA ha insinuado que la agencia espacial al menos ha analizado seriamente la tecnología de impulsión warp, existen múltiples pasos necesarios para lograr los viajes interestelares, y podrían pasar incontables años antes de que nos convirtamos en una especie interplanetaria. Es más, hay muchos otros pasos que debemos tomar para llegar allí. Simplemente, crear una civilización autosostenible en Marte será una tarea monumental.

Como dijo una vez Elon Musk, “Tiene que haber una intersección del conjunto de personas que desean ir, y el conjunto de personas que pueden permitirse ir ... y esa intersección de conjuntos tiene que ser suficiente para establecer una sustentando la civilización ".

Sin embargo, la tecnología warp drive podría ser un primer paso importante. Hasta entonces, podemos poner nuestras esperanzas en el desarrollo de la propulsión iónica.

¿Crees que tendremos tecnología warp drive en un futuro próximo? ¿A dónde viajarías?


Ver el vídeo: Lo Inexplicable: La NASA está diseñando una nave espacial que viajará más rápido que la luz! (Octubre 2022).